Micro LED全彩化量子點(diǎn)轉換技術(shù)獲突破!

　　Micro LED被視為取代TFT-LCD及OLED display的次世代顯示器技術(shù)。建立在LED高效能的基礎上，理想的Micro LED顯示器具有高像素、高對比、自發(fā)光、低能耗及壽命長(cháng)等各種優(yōu)勢，備受看好。

　　然而，當前的Micro LED仍面臨許多困難需要克服，其中最困擾研究人員與制造商的便是巨量轉移制程(Mass transfer process)，如何將紅、藍、綠三種顏色的LED芯片快速且精確地接合至面板的驅動(dòng)電路上，以及克服芯片材料特性不同的挑戰，特別是紅光Micro-LED還有易碎等問(wèn)題，因此巨量轉移技術(shù)至今仍沒(méi)有能達到量產(chǎn)的解決方案被提出。

　　臺灣交通大學(xué)的郭浩中教授等人，與美國新創(chuàng )公司Saphlux、耶魯大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)的研究人員合作，采用半極化(Semipolar)的Micro LED結合量子點(diǎn)熒光粉光阻(Quantum dot photoresist)的技術(shù)，制作出高色穩定的全彩Micro LED陣列，相關(guān)研究成果已被Photonics Research期刊接受，并即將發(fā)表。

圖片來(lái)源: Chen et al. 2020

　　研究團隊主持人郭浩中表示，為了減少巨量轉移的次數，該團隊長(cháng)期專(zhuān)注在量子點(diǎn)熒光粉色轉換技術(shù)的應用，只需要一種顏色的LED芯片(藍光或近紫外光)搭配不同顏色的量子點(diǎn)熒光粉，即可實(shí)現全彩的功能，且量子點(diǎn)熒光粉的演色性相當突出。

　　郭浩中也提到，除了巨量轉移制程的挑戰，LED芯片本身也面臨不少問(wèn)題。譬如藍綠光LED芯片會(huì )隨著(zhù)操作電流改變，產(chǎn)生發(fā)光顏色變化的現象，意味著(zhù)顯示器為了配合環(huán)境光源改變亮度時(shí)，就有可能產(chǎn)生顏色變化，不利于顯示器的使用，因此必須解決LED芯片色偏移的問(wèn)題。

　　該團隊采用半極化磊晶技術(shù)制作LED芯片，借由半極化材料的特性， 大幅減少LED光源本身的發(fā)光波長(cháng)偏移(Wavelength-shift)現象  ，進(jìn)而克服色偏移的問(wèn)題;在這個(gè)研究中的 第二個(gè)突破就是采用量子點(diǎn)熒光粉光阻技術(shù)  ，該技術(shù)通過(guò)特殊的方法，將量子點(diǎn)熒光粉與光阻液混合，搭配傳統的微影制程，達到大面積制作彩色像素需求，取代分別轉移紅、藍、綠的LED芯片的方法，大幅降低轉移制程的困難度。

　　最后，結合上述兩種技術(shù)，研究團隊成功實(shí)現了高色穩定的全彩Micro LED陣列，同時(shí)具有大面積制造的可能性，為Micro LED顯示器技術(shù)的發(fā)展注入一股新血。